셔터

셔터(Shutter)는 일정한 시간동안 노출이 이루어질 수 있도록 하는 장치를 의미한다. 고전적 의미의 셔터는 촬상면 앞에 위치하여 기계적 동작을 통해 촬상면에 입사하는 빛을 조절하는 부품을 의미하였으나, 감광 소자의 개발과 이에 따른 전자셔터의 등장으로 인해 그 의미가 넓어졌다.

다른 의미로, 셔터를 작동시키는 셔터 버튼을 셔터라고 부르기도 한다. 반셔터는 AF가 지원되는 카메라에서 이러한 셔터 버튼을 반만 눌러 피사체에 초점을 잡는 동작을 의미한다.

종류

제어 방식에 따른 분류

셔터의 작동을 제어하는 방법에 따라 분류하는 방법.

• 기계식 셔터

  태엽과 스프링, 기어 등을 사용해서 기계적으로 셔터를 구동한다. 추가적인 전원이 필요 없으며 묘한 간지가 난다는 장점이 있지만 셔터 속도를 세밀하게 나누기 어려운 점, 고속의 셔터 스피드를 만들기 어렵다는 점 등 여러 단점이 존재하여 20세기 후반 대부분의 셔터가 전자제어식 셔터로 대체되었다. 니콘의 필름 SLR인 FM2와 New FM2가 기계식 셔터를 사용하여 1/4000의 셔터 속도, 1/250의 동조 속도를 구현한 것으로 유명하다.

• 전자제어식 셔터

  셔터의 제어가 전자 부품에 의해 이루어지는 셔터를 의미한다. 당연하게도 기계식 셔터와는 달리 셔터 구동에 필요한 추가적 전원을 필요로 한다. 정확하고 세밀하게 나누어진 셔터 속도를 이루어낼 수 있다는 장점이 있다.

  20세기 후반부터, 대부분의 카메라들은 전자제어식 셔터를 사용하였으며, 기계식 셔터는 전원 공급이 떨어졌을 때를 위한 비상 셔터 정도로만 남게 된다.

동작 방식에 따른 분류

전자제어식 포컬 플레인 셔터

• 포컬 플레인 셔터

  포컬 플레인 셔터(focal-plane shutter)는 두 개 이상의 얇은 막이 촬상면 앞을 주행하며 빛을 단속하는 방식의 셔터를 의미한다. 간단한 구조의 포컬 플레인 셔터는 선막과 후막으로 이루어지는데, 셔터 버튼을 누르면 선막이 먼저 주행하여 셔터를 열고, 촬상면에 빛이 들어올 수 있도록 한다. 일정 시간이 지나면 후막이 주행하여 빛을 차단한다. 셔터 작동시 약간의 충격과 소음이 발생하고, 후술할 동조 속도라는 문제점을 가지고 있지만, 135 필름과 같은 작은 판형에서는 크게 두드러지지 않으며, 리프 셔터처럼 렌즈에 종속적이지 않고, 1/8000과 같은 고속의 셔터 속도를 얻을 수 있기 때문에 일안 반사식 카메라에서 주로 사용하는 셔터 종류이다.
  
  

  포컬플레인 셔터의 작동 구조

  저속 셔터의 경우 선막이 지나간 후 후막이 닫힐 때까지의 간격이 길어 촬상면 전체가 빛에 노출되는 시간이 존재하나, 고속셔터에서는 이 간격이 짧아 모든 순간에, 촬상면의 일부분만이 빛에 노출되게 된다. 이는 플래시를 이용한 촬영에서 큰 제약이 되는데, 저속 셔터 환경에서는 촬상면 전체가 빛에 노출되는 순간이 존재하기 때문에 별 문제가 없지만, 고속 셔터 환경에서는 플래시가 터지는 순간 개방된 셔터 영역만이 밝아지게 된다. 이를 동조 문제라고 하며, 촬상면 전체가 빛에 노출될 수 있는 가장 빠른 셔터 속도를 동조 속도(X-sync)라고 한다. 이러한 문제 때문에, 포컬 플레인 셔터를 사용한 카메라는 일반적인 플래시 사용시 셔터 스피드를 동조 속도 이상으로 올릴 수 없고 '고속 동조'라는 플래시 발광 방식이 존재한다.

• 리프 셔터

  리프 셔터(leaf shutter)는 주로 렌즈에 내장되어 있기 때문에 렌즈 셔터라고도 한다. 여러 장의 겹쳐진 금속판으로 이루어진 리프 셔터는, 셔터 버튼이 눌러졌을 때 금속판들을 동시에 열어 일정 시간동안 노출이 이루어지게 한다. 모든 뷰 카메라, 그리고 많은 중형 카메라와 대부분의 컴팩트 카메라에서 사용되는 이 리프 셔터는 모든 셔터 속도에서 정숙하며, 모든 셔터 속도에서 플래시 동조가 가능하다는 장점이 있지만, 셔터의 동작 원리의 한계로 인해 포컬 플레인 셔터와 같은 빠른 셔터 속도를 얻을 수 없다는 단점이 있고, 렌즈 내에 내장되기 때문에 실제 가격은 더 비싸지며, 렌즈에 따라 셔터의 성능도 바뀔 수 있다는 단점도 가진다.

• 전자 셔터

  디지털 카메라에서, 촬상면은 항상 개방해 두고 셔터의 개방과 차단을 소프트웨어적으로 구현한 셔터이다. 셔터의 무게와 공간을 없애 카메라를 소형화·경량화할 수 있지만 그에 맞는 높은 처리 속도와 큰 내부 메모리가 필요하다. 소프트웨어가 이미지 센서를 항상 모니터하고 이에 맞게 고성능으로 설계된 미러리스 카메라에 주로 적용되어 있다. 센서의 성능과 CPU 처리 능력만 따라온다면 무한의 셔터 속도를 구현할 수 있고, 물리적으로 움직이는 부분이 없기 때문에 빠른 연사가 가능한 데에 장점이 있지만, 고성능 칩셋과 SW가 필요하기 때문에 가격대가 높은 바디에만 적용되어 있다.

• 로터리 셔터

  스틸 카메라가 아닌 필름 영상 카메라에서 사용되는 셔터 방식. 물리적으로 회전하는 셔터가 회전하며 촬상면에 빛을 노출시키는 방식이며 스틸 카메라에서 셔터를 속도로 사용하는 것에 비해 각도를 사용한다. 셔터가 360도 한바퀴 회전하면 다음 프레임으로 넘어가게 된다. 예를 들어 180도 셔터는 셔터가 180도 개방된 반원 모양을 하고 있다. 주로 컨슈머 캠코더나 카메라 보다는 시네마 카메라또는 ENG 카메라와 같이 영상 전문 촬영 기기에서 주로 찾아볼 수 있다.

셔터 속도

셔터 속도는 노출의 3 요소 중 하나로, 촬상면이 빛에 노출되는 시간을 의미하며, 단위는 초이다. 조리개가 빛의 양을, 촬상면의 감도가 빛에 대한 반응성을 변화시켜 노출을 조절한다면, 셔터는 감광이 일어나는 시간을 조절하여 노출을 조절한다.

흔히, 속도라는 단어 때문에 셔터가 움직이는 속도를 의미한다고 생각하는데, 이렇게 해석하는 경우 포컬 플레인 셔터의 일반적인 최고 셔터 속도인 1/8000s로 촬영을 하면 135 필름 판형의 카메라가 상하주행 셔터를 가지고 있다는 전제 하에 24mm를 1/8000초 동안 질주, 0.024(m) / (1/8000)(s) = 24*8 = 192m/s의 속도로 셔터막이 움직인다는 의미가 된다. 셔터막은 고속작동을 위해 각종 합금을 때려넣은 물건이지만, 셔터는 굉장히 정밀하고 약한 기계장치이며 따라서 이런 촬영을 두 세번 하게 되면 셔터가 파괴되고, 셔터 뿐만이 아니라 셔터 근처의 촬상면과 (SLR 카메라의 경우) 미러박스까지 손상을 입게 될 것이다 1회용 SLR 카메라 1회용 카메라도 필름 한 롤은 찍는다!

셔터 속도는 보통 4s, 1s, 1/2s, 1/250s...과 같이 감광 시간으로 표시하지만, 추가적으로 흔히 B와 T로 표시되는 특수한 셔터 속도가 있다. B는 벌브(Bulb)의 이니셜이고, 셔터 버튼을 누르고 있는동안 셔터가 개방된 상태를 유지한다. T는 타임(Time)의 이니셜로, 셔터 버튼을 한 번 누르면 셔터가 개방된 상태를 유지하고, 이 상태에서 셔터 버튼을 한 번 더 누르면 셔터가 닫힌다. B와 T는 긴 노출이 필요할 때, 특히 별의 일주 사진과 같은 천문사진을 찍을 때 유용하게 사용되는데, 셔터 버튼을 누르고 있어야 하는 B 모드를 위해 몇몇 셔터 릴리즈는 사용자가 셔터 버튼을 한 번 누르면 다음 동작이 있을 때까지 셔터 버튼을 누른 상태를 고정하는 기능을 지원한다.

셔터 속도와 노출

셔터는 촬상면에 들어오는 빛의 양을 노출되는 시간으로 조절한다. 따라서 셔터 속도와 노출의 양은 반비례하며, 고속 셔터일수록 노출이 줄어들고, 저속 셔터일수록 노출이 증가한다.

노출의 스탑 표현에서 셔터 속도는 2배, 또는 1/2배 변화시 한 스탑 변화했다고 말한다. 1스탑 단위로 표현한 셔터 속도는 다음과 같다.

(저속 셔터)... ↔ 1 ↔ 1/2 ↔ 1/4 ↔ 1/8 ↔ 1/15 ↔ 1/30 ↔ 1/60 ↔ 1/125 ↔ 1/250 ↔ 1/500 ↔ ...(고속 셔터)

감도가 일정할 때 노출은 조리개의 조리개 값과 셔터 속도로 정해지는데, 조리개 값은 이미지의 심도와 관계가 있으므로 낮은 심도를 얻기 위해 주광에서도 낮은 조리개 값을 써야 하는 경우가 있다. 이 경우 적정 노출을 얻기 위해서는 필터를 사용하거나 매우 빠른 셔터 속도가 필요하다. 따라서 최대 셔터 속도도 카메라의 주요 성능 중 하나이며, 각 회사의 상위급 기종은 대부분 1/8000의 셔터 속도를 지원하는 기계셔터를 가지고 있다.

관련 항목

• 카메라
• 노출